java - OpenGL绘图纹理错误

Question

我正在使用 LWJGL 并尝试绘制纹理，其渲染代码如下:

public static void main(String[] args) {
    GLFWErrorCallback.createPrint(System.err).set();
    if (!GLFW.glfwInit()) {
        throw new IllegalStateException("Unable to initialize GLFW");
    }
    GLFW.glfwWindowHint(GLFW.GLFW_VISIBLE, GLFW.GLFW_FALSE);
    GLFW.glfwWindowHint(GLFW.GLFW_RESIZABLE, GLFW.GLFW_TRUE);
    window = GLFW.glfwCreateWindow(1280, 720, "Test", 0, 0);
    GLFW.glfwMakeContextCurrent(window);
    GL.createCapabilities();
    GL11.glMatrixMode(GL11.GL_PROJECTION);
    GL11.glLoadIdentity();
    GL11.glOrtho(0, 1280, 0, 720, 1, -1);
    GL11.glMatrixMode(GL11.GL_MODELVIEW);
    GL11.glViewport(0, 0, 1920, 1200);
    GL11.glClearColor(1.0F, 1.0F, 1.0F, 1.0F);
    int x = 0, y = 0;
    ByteBuffer imageBuffer = readFile(filename);
    IntBuffer w = BufferUtils.createIntBuffer(1);
    IntBuffer h = BufferUtils.createIntBuffer(1);
    IntBuffer comp = BufferUtils.createIntBuffer(1);
    ByteBuffer image = STBImage.stbi_load_from_memory(imageBuffer, w, h, comp, 0);  
    int textureId = GL11.glGenTextures();
    int glTarget = GL11.GL_TEXTURE_2D;
    GL11.glBindTexture(glTarget, textureId);
    glTexParameteri(glTarget, GL11.GL_TEXTURE_WRAP_S, GL12.GL_CLAMP_TO_EDGE);
    glTexParameteri(glTarget, GL11.GL_TEXTURE_WRAP_T, GL12.GL_CLAMP_TO_EDGE);
    glTexParameteri(glTarget, GL11.GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL11.GL_NEAREST);
    glTexParameteri(glTarget, GL11.GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL11.GL_NEAREST);
    int width = w.get(0);
    int height = h.get(0);
    /** Send texel data to OpenGL if texture is 2d texture */
    if (glTarget == GL11.GL_TEXTURE_2D) {
        if(comp.get(0) == 3){
            GL11.glTexImage2D(glTarget, 0, GL11.GL_RGB, width, height, 0, GL11.GL_RGB, GL11.GL_UNSIGNED_BYTE, image);
        }
        else{
            GL11.glTexImage2D(glTarget, 0, GL11.GL_RGBA, width, height, 0, GL11.GL_RGBA, GL11.GL_UNSIGNED_BYTE, image);
            GL11.glEnable(GL11.GL_BLEND);
            GL11.glBlendFunc(GL11.GL_SRC_ALPHA, GL11.GL_ONE_MINUS_SRC_ALPHA);
        }
    }
    while (Sgl.window.isAlive()) {
        GLFW.glfwPollEvents();
        GL11.glClear(GL11.GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL11.GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
        /* Texture display part */
        bind();
        GL11.glEnable(glTarget);
        GL11.glBegin(GL11.GL_QUADS);
        GL11.glTexCoord2f(0,0);
        GL11.glVertex2f(x,y);
        GL11.glTexCoord2f(1,0);
        GL11.glVertex2f(x+width,y);
        GL11.glTexCoord2f(1,1);
        GL11.glVertex2f(x+width,y+height);
        GL11.glTexCoord2f(0,1);
        GL11.glVertex2f(x,y+height);
        GL11.glEnd();
        GL11.glDisable(glTarget);
        /*End texture display part*/
        GLFW.glfwSwapBuffers(window);
    }
}

问题是窗口是 1280x720 大而图像只有 392x69 但它显示如下:

所以，它是颠倒的，比预期的大得多，而且位置错误。

我做错了什么？

编辑:由于代码的大小，我删除了一些 if 子句。

Answer 1

一个一个地解决你的问题

1. So, it's upside down,

OpenGL 的纹理坐标(不仅是 GL，这通常适用于所有常见的渲染 API)的定义方式是原点将位于您在上传数据时指定的第一个像素。您的图像很可能是按照从左到右，从上到下的约定定义和加载的 - 因此您将分配 (0,0) texcoords 的顶点将显示图像的右上角。

现在，GL 的窗口空间是用数学约定定义的(至少默认情况下)，原点在底部 左边。你看到了一些投影矩阵:

GL11.glOrtho(0, 1280, 0, 720, 1, -1);

这会将 x=0 映射到 x_ndc=-1 并将 x=1280 映射到 x_ndc=1 , y=0 到 y_ndc=-1 和 y=720 到 y_ndc=1。 (它将映射刚刚相对于您指定的范围 [1,-1] 翻转的 z 坐标，因此 z=-1 到 z_ndc=-1 和 z=1 到 z_ndc=1，但这与此处无关。)

NDC 是标准化设备坐标，其中(-1,-1) 是视口(viewport)的左下角，(1,1) 分别在右上角。

所以当你现在做的时候:

  GL11.glVertex2f(x,y); // NOTE: x and y are just 0 here
  GL11.glTexCoord2f(1,0);

将应用上述转换，并且具有左上角纹素的顶点将最终出现在视口(viewport)的左下角。

2. much bigger than expected

您按如下方式设置视口(viewport)转换:

GL11.glViewport(0, 0, 1920, 1200);

现在，这只是定义了另一个转换，现在从 NDC 到窗口空间。只是 x_ndc=-1 映射到 x_win=0 x_ndc=1 到 x_win=1920 并且 y 分别。

因此，输入坐标 (0,0) 映射到 NDC 中的 (-1,1)，并进一步映射到 (0,0) 在窗口空间，它仍然是左下角。 (392,93) 将映射到 NDC 中的 ~(0.3,0.129) 和窗口空间中的 (588,115) - 这是一种方式比您的图片实际大。

它应该仍然适合您的窗口，但从屏幕截图来看，它似乎不适合。可能有几种解释:

• 您的代码没有完全重现问题，

  I remove some if clauses due to size of the code.

  可能与此无关。

• 您正在使用操作系统的某些“高 DPI 缩放比例”(如微软所说)或类似功能。您在 GLFW 中指定的窗口大小不是以像素为单位，而是以某些系统和平台特定的单位为单位。 GLFW提供means to query the actual pixel sizes ，您应该使用它来为窗口设置适当的视口(viewport)。
• ...

3. and at the wrong position

这也是您的 OpenGL 坐标约定不匹配的结果。

4. What am I doing wrong?

您编写的代码使用了已弃用的 OpenGL。您现在依赖于 十年前 已弃用的固定功能管道。这些功能已从 OpenGL 的现代核心配置文件中完全删除。甚至在此之前，glBegin()/glEnd() 的即时模式渲染基本上在20 年前 就被顶点数组取代了。如果您现在正在学习 OpenGL，您真的应该尽量避免学习那些旧东西，并从干净的核心配置文件 OpenGL 上下文开始。